7/25/2019 Tcnicas espectroscpicas en orgnica
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Tcnicas espectroscpicas para la
identificacin de sustancias orgnicas.
Norberto Vera
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Contenido
Espectro electromagntico
Tcnicas espectroscpicas
Espectroscopia infrarrojo (IR) Resonancia magntica de proton 1!R"#
Resonancia magntica de car$ono 1%C!R"#
Espectroscopia ultra&ioleta &isi$le ('!is) Espectrometra de masas (E")
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Espectro electromagntico
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Radiacin Efecto
Ra*os + * csmicos Ioni,aciones de las
molculas
'! isi$le
Transicioneselectrnicas entre losor$itales atmicos *moleculares
Infrarrojo
-eformacin de los
enlaces umicos
"icroondas Rotaciones de los
enlaces umicos
Radiofrecuencias
Transiciones de spnelectrnico o nuclearen los tomos de lamolcula
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Tcnicas espectroscpicas
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Tcnica espectroscpica Informacin obtenida
Ra*os +Estructura completa de la molcula incluida laestereoumica de sta partir de las posicionesrelati&as de los tomos.
'! isi$le E/istencia de cromforos *0o conjugacin en la
molcula a partir de las a$sorciones o$ser&adas
Infrarrojo rupos funcionales a partir de la a$sorciones
o$ser&adas
Resonancia magnticanuclear
rupos funcionales2 su$estructuras2 conecti&idades2estereoumica2 etc3 a partir de datos dedespla,amiento umico2 reas de los picos *
constantes de acoplamiento o$ser&adas.
Espectrometra de masas4 5ormula molecular * su$estructuras a partir de los
iones o$ser&ados.
4#o es una tcnica espectroscpica.
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Espectroscopia de Infrarrojo
(IR)
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Espectroscopia de Infrarrojo (IR)
IR pr/imo6278!927 :
IR medio2,5-15
IR lejano98!;66 :
6
16666 cm!1 ;666 cm!1 o de ue los enlaces moleculares presentan
estados &i$racionales * rotacionales2 ue dependen del tipo de tomos ue
los constitu*en * de su momento dipolar (es un reuisito ue en este caso
sea distinto de !).
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Espectroscopia de Infrarrojo (IR)
?a incidencia de la radiacin genera dos tipos
principales de &i$racin@
a) Estiramientos (reuieren ma*or energa2 i,. del espectro)
$) 5le/iones de enlace (menor energa2 der. del espectro)
"
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Espectroscopia de Infrarrojo (IR)
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Resonancia "agntica
#uclear (R"#)
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Resonancia "agntica #uclear (R"#)
El reuisito fundamental es ue la estructura molecular ue se
pretenda elucidar presente un momento magntico de spin (nAcleo
del tomo) distinto de 62 *a ue este es el ue se &e alterado por lainfluencia de un campo magntico controlado generado por una
fuente e/terna.
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Resonancia magntica de protn 1!R"#
?as seBales del espectro muestran la
u$icacin * disposicin de los >idrgenos.
Esta u$icacin se &e afectada por@1. Efecto inducti&o2
9. anisotropa magntica de los enlaces umicos2
%. e/istencia de enlaces de >idrgeno2
;. uso de reacti&os de despla,amiento.
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Resonancia magntica de protn 1!R"#
Efecto inducti&o
Si la densidad electrnica entorno al ncleo disminuye por efecto inductivo, el
campo inducido por la carga tambin disminuye y la resonancia se puede
alcanzar a un campo inferiorD
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signacin -espla,amiento
umico (ppm)
C%!%C%!I
C%!&C%!'rC%!%(
C%!)C%!*
62F921a* % protones ue dan lugar a la
tripleta 2 * slo 9 protones ue dan
lugar al cuarteto
?as reas de seBal integrados se
encuentran en una proporcin de %@9 .
.
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Resonancia magntica de protn 1!R"#
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CH3CHBr2
CH3OCH2CH2Br
ClCH2CH2CH2Cl
CH3CH2COCHCH3
CH3O
triplet
triplet
singlet
singlet
doublet
doublet
triplet
triplet
quartet
quartet
quintet
septet
triplet
triplet
triplet
quartet
Ejercicio
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Resonancia magntica de protn 1%C!R"#
Espectros 1%C son ms sencillos. dependiendo del
nAmero de car$onos no eui&alentes2 las seBales
aparecen como singletes2
En el espectro 1%C no se o$ser&a acoplamientos 1%C!1%C
de$ido a su $aja a$undancia natural2
?a escala de los despla,amientos umicos en 1%C es
ma*or (6!966 ppm)2
-a informacin so$re car$onilos * tomos de car$ono
cuaternarios.
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#Amero de seBales@
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Resonancia magntica de protn 1%C!R"#
CH3
C C
C
C
C
CH3CH3
O
CH3
CH3
O
CH3
CH3
CC
c
CH3
O
CH3
CH3C
CH3
CCH3
H
8 ?neas
8 ?neas
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Resonancia magntica de protn 1%C!R"#
2"
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2#
CH3
CDCl3(solvent)
CH3CCH3
O
C
O
Resonancia magntica de protn 1%C!R"#
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2$
OCH3
CDCl3(solvent)
CH3CH3COCH3
O
C
O
Resonancia magntica de protn 1%C!R"#
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Espectroscopia ultra&ioleta
&isi$le ('!is)
3!
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Espectroscopia ultra&ioleta &isi$le ('!is)
?as seBales de a$sorcin2 son generadas principalmente por las
transiciones electrnicas (L M L2 L M N2 N M N)
?as transiciones de los electrones N (presentes en do$les enlaces)
son de gran utilidad en el anlisis de compuestos insaturados ocompuestos ue contienen enlaces N
"u* Atil para el estudio de sistemas dinicos conjugados2 en
productos naturales2 en compuestos car$onlicos O2P!insaturados2
en el estudio de productos uinnicos * en el de productosaromticos * >eterocclicos2 >a$indose esta$lecido frmulas
empricas ue permiten determinar la Qma/en funcin de la
estructura.
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Espectroscopia ultra&ioleta &isi$le ('!is)
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Espectrometra de masas
(E")
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Espectrometra de masas (E")
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1. Ioni,acin de la muestra
9. Impacto electrnico (generacin
patrn de fragmentacin)
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atrn de fragmentacinEn un espectro de masas los principales picos de iones
fragmento deben corresponder a los productos inicos msestables formados por los mecanismos de reaccin ms
favorables
Espectrometra de masas (E")
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?os productos inicos ms a$undantes de$en ser los ms esta$les *
ello de$ido a los factores estructurales ue los esta$ili,an2 entre ellos@
Comparticin de electrones con un grupo &ecino
Efectos de resonancia
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Espectrometra de masas (E")
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Resolucin de pro$lemas
1. S$tencin de una formula molecular
9. Identidad de los grupos funcionales
%. Conecti&idades de los car$onos
;. osicionamiento de los su$stitu*entes *0o los gruposfuncionales so$re el esueleto car$onado (S$tencin
de su$estructuras).
8. -eterminacin de las propiedades estereoumicas
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Resolucin de pro$lemas
3#
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